전기연, 성능평가 기준 및 실증인프라 구축
기준 소자 3종 개발로 성능평가..킬로와트급 평가
기준 소자 3종 개발로 성능평가..킬로와트급 평가
한국전기연구원은 박수동 박사 연구팀이 한국기계연구원, 한국에너지기술연구원, 한국표준과학연구원, 서울대, 에코피아, 정관 등 산학연과 함께 열전발전 성능평가 기준을 확립하고, 연구개발 및 설계에 필요한 기초 데이터, 실증 인프라까지 마련하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
열전발전은 서로 다른 두 종류의 금속이나 반도체 접점 사이에서 생기는 온도차를 전기를 만드는 기술이다. 아직까지 연구 데이터가 부족하고, 이론과 실제 효율 간 차이가 커 산업 현장에 제대로 적용한 사례가 드물다.
연구팀은 자체 개발한 AI 알고리즘을 통해 열전발전 성능을 평가할 수 있는 '기준 소자 3종'을 개발했다. 기업들은 기준 소자 3종을 이용해 자체 개발한 열전발전 소자의 성능을 비교·평가할 수 있다.
연구팀은 또한 기업들이 열전발전 R&D, 설계, 제조 과정에서 활용할 수 있는 '엔지니어링 데이터'를 수요 기업에 공개했다. 공개된 데이터에는 환경·전기적·기계적 특성뿐 아니라, 소자 수명 예측과 열전 반도체 물성 정보, 성능 분석 평가 장비 정보 등이 담겼다.
연구팀은 기업들이 개발한 킬로와트(㎾)급 열전발전 파워 모듈을 실증·평가하는 인프라도 구축했다. 산업 현장 조건과 비슷하게 250∼300도의 고온 가스가 다양한 속도로 뿜어져 나오도록 만들어 열전발전 모듈의 성능을 검증하는 세계 유일의 인프라를 구축한 것이다.
전기연은 실증 인프라를 활용해 1.6m 길이의 ㎾급 열전발전 파워 모듈을 실증하는 등 객관적인 평가 설비로 활용 가능성을 확인했다.
박수동 전기연 박사는 "열전발전 개발 과정에서 필요한 기준점, 데이터, 실증 인프라까지 원스톱으로 구축한 사례는 세계에서 처음"이라며 "친환경 열전발전 기술의 체감도를 높여 범국가적 에너지 절감 및 탄소중립 실현에 기여할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.
한편 전기연은 열전발전 소자 대량생산 공정 개발, 선박·산업용 열전발전시스템 개발 등을 포함한 세계 최대 규모의 '열전발전시스템 개발 및 실증연구' 프로젝트를 총괄하고 있으며, 앞으로 전류를 흘려 열을 빼내는 일명 '열전냉각' 기술 분야의 연구도 진행할 계획이다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
[ 저작권자 ⓒ디지털타임스, 무단 전재 및 재배포 금지 ]
